如图左图所示，小王和小张用两个弹簧测力计同时竖直向上拉起下端固定的弹簧S使它伸长，记下这时弹簧S上端到达的位置A和两个弹簧测力计的读数F₁ 和F₂。再按照图右图那样，小王一个人用一个弹簧测力计竖直向上拉弹簧S，使它的上端仍到达位置A，记下这时弹簧测力计的读数F。F与F₁+F₂的方向________，它们大小的关系是_______________，这种实验的研究方法是________________。